Спирометрические и структурно-функциональные изменения работы аппарата внешнего дыхания у пациентов с хронической сердечной недостаточностью

Цель исследования. Выявить структурно-функциональные изменения аппарата внешнего дыхания у пациентов с хронической сердечной недостаточностью.

Материалы и методы. Провели проспективное обсервационное исследование на базе Национального медицинского исследовательского центра им. В. А. Алмазова у 118 испытуемых: 49 пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) и 69 — здоровых людей (контрольная группа). Критериями включения пациентов в группу c ХСН служило наличие ХСН II–IV функционального класса по NYHA. Критериями исключения — заболеваний органов системы дыхания, морбидного ожирения, заболеваний органов брюшной полости, анемии. 

Структурное (толщину) и функциональное (индекс утолщения и экскурсию) состояние диафрагмы во время спокойного и глубокого вдоха/выдоха оценивали с помощью ультразвукового аппарата, параметры функции внешнего дыхания — с помощью аппарата искусственной вентиляции при самостоятельном дыхании через маску.

Результаты. Пациенты с ХСН были старше 59,0 лет (53,0; 70,0) против 25,0 (24,0; 26,0) в контрольной группе, р=0,000001, имели большую массу тела — 82,0 (73,0; 95,0) против 68,5 (55,0; 84,0) кг, р=0,000005 и индекс массы тела 28,4 (24,3; 31,3) против 21,8 (19,9; 24,0) кг/м², р=0,000001, но не различались в росте 173,0 (166,0; 179,0) против 170,0 (165,0; 183,0) см, р=0,97. 

У пациентов с ХСН выявили меньший максимальный объем вдоха — 3000,0 (2300,0; 4000,0) против 3684,1 (3392,5; 4310,8) мл, р=0,0006 и генерируемое дыхательными мышцами отрицательное давление — «силу вдоха»: 43,1 (–56,7; –33,0) против 53,5 (–58,8; –50,9) мБар, р=0,000082, соответственно. Диафрагма у пациентов с ХСН была значимо толще (мм) при спокойном и глубоком дыхании по сравнению со здоровыми испытуемыми: толщина на высоте спокойного вдоха составила справа 3,0 (2,2; 3,6)/1,9 (1,5; 2,2), р0,001; слева 3,0 (2,4; 3,5)/1,7 (1,4; 2,0), р=0,000001; толщина в конце спокойного выдоха справа — 2,2 (1,8; 2,9)/1,5 (1,2; 1,7), р=0,000001; слева — 2,0 (1,7; 2,5)/1,4 (1,2; 1,5), р=0,000001; толщина на высоте глубокого вдоха справа — 5,1 (4,4; 6,1)/4,4 (3,6; 5,1), р=0,0005, слева 4,9 (4,2; 6,2)/3,7 (3,1; 4,8) p=0,000007, соответственно. Индекс утолщения при глубоком дыхании был меньше в исследуемой группе, чем в контрольной: справа 131,1 (82,5; 181,8) против 190,9 (150,0; 240,0), р=0,000004; слева 148,8 (112,5; 190,3) против 175,2 (130,7; 227,7), р=0,03, соответственно. Экскурсия в покое была более выражена у пациентов с ХСН, чем у здоровых: справа 2,3 (1,6; 2,8) против 1,7 (1,5; 1,9), 0,0001; слева 1,8 (1,5; 2,2) против 1,5 (1,3; 1,9), p=0,03, соответственно.

Заключение. Хроническая сердечная недостаточность вносит вклад в развитие структурно-функциональных нарушений диафрагмы.

1. Швайко С.Н. Клиническое значение диагностики дисфункции респираторной мускулатуры у больных хронической обструктивной болезнью легких и хронической сердечной недостаточностью. Российский медико-биологический вестник имени академика И.П.Павлова. 2006;4:69-74.

2. Anker S. D., Ponikowski P., Varney S., Chua T. P., Clark A. L., Webb-Peploe K. M., Harrington D., Kox W. J., Poole-Wilson P. A., Coats A. J. Wasting as independent risk factor for mortality in chronic heart failure. Lancet. 1997;349:1050–1053. PMID: 9107242 DOI: 10.1016/S0140-6736(96)07015-8

3. Coats A.J. The “muscle hypothesis” of chronic heart failure. J Mol Cell. Cardiol. 1996;28:2255–2262. PMID: 8938579 DOI: 10.1006/jmcc.1996.0218

4. Meyer F. J., Zugck C., Haass M., Otterspoor L., Strasser R. H., Kübler W., Borst M. M. Inefficient ventilation and reduced respiratory muscle capacity in congestive heart failure. Basic Res Cardiol. 2000;95:333–342. PMID: 11005589 DOI: 10.1007/s003950070053

5. McParland C., Krishnan B., Wang Y., Gallagher C. G. Inspiratory muscle weakness and dyspnea in chronic heart failure. Am Rev Respir Dis. 1992;146:467–72. PMID: 1489142 DOI: 10.1164/ajrccm/146.2.467

6. Соломонова Л.Н., Сторожаков Г.В., Гендлин Г.Е., Мелехов А.В., Светлаков В.И. Состояние системы внешнего дыхания у пациентов с хсн. Российский кардиологический журнал. 2006;:88-94.

7. Nishimura Y., Maeda H., Tanaka K., Nakamura H., Hashimoto Y., Yokoyama M. Respiratory muscle strength and hemodynamics in chronic heart failure. Chest. 1994;105(2):355-359. PMID: 8306727 DOI: 10.1378/chest.105.2.355

8. Daganou M., Dimopoulou I., Alivizatos P.A., Tzelepis G.E. Pulmonary function and respiratory muscle strength in chronic heart failure: comparison between ischaemic and idiopathic dilated cardiomyopathy. Heart. 1999;81(6):618-620. PMID: 10336921 DOI: 10.1136/hrt.81.6.618

9. Enright P.L., Kronmal R.A., Manolio T.A., Schenker M.B., Hyatt R.E. Respiratory muscle strength in the elderly. Correlates and reference values. Cardiovascular Health Study Research Group. Am J Respir Crit Care Med. 1994;149(2Pt1):430-438. PMID: 8306041 DOI: 10.1164/ajrccm.149.2.8306041

10. Паромов К.В., Свирский Д.А., Киров М.Ю. Лечение дисфункции диафрагмы в послеоперационном периоде кардиохирургического вмешательства: обзор литературы и клинический случай. Вестник интенсивной терапии им. А.И. Салтанова. 2022;3:57–68. DOI:10.21320/1818-474X-2022-3-57-68

11. Lu Z., Xu Q., Yuan Y., Zhang G., Guo F., Ge H. Diaphragmatic Dysfunction Is Characterized by Increased Duration of Mechanical Ventilation in Subjects With Prolonged Weaning. Respir Care. 2016;61(10):1316-1322. PMID: 27682813 DOI:10.4187/respcare.04746

12. Бабаев М.А., Быков Д.Б., Бирг Т.М., Выжигина М.А., Еременко А.А. ИВЛ-индуцированная дисфункция диафрагмы (обзор). Общая реаниматология. 2018;14(3):82-103. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2018-3-82-103

13. Урясьев О. М., Глотов С. И., Пономарева И. Б., Алмазова Е. В., Жукова Л. А., Алексеева Е. А. Дисфункция диафрагмы. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2022;17(3):317-322. DOI: https://doi.org/10.14300/mnnc.2022.17079

14. Заболотских И.Б., Баутин А.Е., Замятин М.Н., Лебединский К.М., Потиевская В.И., Трембач Н.В. Периоперационное ведение пациентов с хронической сердечной недостаточностью. Анестезиология и реаниматология. 2021;(3):6 27. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology20210316

15. Ухолкина Г.Б. Оксигенотерапия при сердечно-сосудистых заболеваниях и инфекции COVID-19. РМЖ. 2020;11:14-18.

16. Vu P.H., Tran V.D., Duong M.C., Cong Q.T., Nguyen T. Predictive value of the negative inspiratory force index as a predictor of weaning success: a crosssectional study. Acute Crit Care. 2020;35(4):279-285. PMID: 33423439 DOI: 10.4266/acc.2020.00598

17. Poole D.C., Sexton W.L., Farkas G.A., Powers S.K., Reid M.B. Diaphragm structure and function in health and disease. Med Sci Sports Exerc. 1997;29(6):738-754. PMID: 9219201 DOI: 10.1097/00005768-199706000-00003

18. Schepens T., Dres M., Heunks L., Goligher E.C. Diaphragm-protective mechanical ventilation. Curr Opin Crit Care. 2019;25(1):77-85. PMID: 30531536 DOI: 10.1097/MCC.0000000000000578

19. Шулькина С.Г., Коротаева А.Э., Овсяникова А.В. Использование пульсоксиметра для ранней диагностики нарушений сатурации крови кислородом у больных с ХСН. Международный научно-исследовательский журнал. 2015;8-3(39):128-130.

20. Шилов А.М., Мельник М.В., Чубаров М.В., Грачев С.П., Бабченко П.К. Нарушения функции внешнего дыхания у больных с хронической сердечной недостаточностью. РМЖ. 2004;15:912-917.

21. Miyagi M., Kinugasa Y., Sota T., Yamada K., Ishisugi T., Hirai M., Yanagihara K., Haruki N., Matsubara K., Kato M., Yamamoto K. Diaphragm Muscle Dysfunction in Patients With Heart Failure. J Card Fail. 2018;24(4):209-216. PMID: 29289723 DOI: 10.1016/j.cardfail.2017.12.004

22. Meyer F. J., Borst M. M., Zugck C., Kirschke A., Schellberg D., Kübler W., Haass M. Respiratory muscle dysfunction in congestive heart failure: clinical correlation and prognostic significance. Circulation. 2001;103(17):2153-2158. PMID: 11331255 DOI: 10.1161/01.cir.103.17.2153

23. Kee K., Naughton M.T. Heart failure and the lung. Circ J. 2010;74(12):2507-2516. PMID: 21041971 DOI: 10.1253/circj.cj-10-0869

24. Шурыгин И.А. Искусственная вентиляция легких как медицинская технология. – М.: Издательский дом БИНОМ, 2020:630. ISBN 978-5-6042641-1-9

25. Spiesshoefer J., Henke C., Kabitz H. J., Bengel P., Schütt K., Nofer J. R., Spieker M., Orwat S., Diller G. P., Strecker J. K., Giannoni A., Dreher M., Randerath W. J., Boentert M., Tuleta I. Heart Failure Results in Inspiratory Muscle Dysfunction Irrespective of Left Ventricular Ejection Fraction. Respiration. 2021;100(2):96-108. PMID: 33171473 DOI: 10.1159/000509940

26. Неклюдова Г.В., Авдеев С.Н. Возможности ультразвукового исследования диафрагмы. Терапевтический архив. 2019; 91 (3): 86–92. https://doi.org/10.26442/00403660.2019.03.000129

27. Andriopoulou M., Dimaki N., Kallistratos M. S., Chamodraka E., Jahaj E., Vassiliou A. G., Giokas G., Kotanidou A., Manolis A. J., Piepoli M. F., Filippatos G. Skeletal muscle alterations and exercise intolerance in heart failure with preserved ejection fraction patients: ultrasonography assessment of diaphragm and quadriceps. Eur J Heart Fail. 2022;24(4):729-731. PMID: 35229401 DOI: 10.1002/ejhf.2462

28. Беграмбекова Ю.Л., Каранадзе Н.А., Орлова Я. А. Нарушение системы дыхания при хронической сердечной недостаточности. Кардиология. 2019;59(S2):15-24. DOI: 10.18087/cardio.2626

29. Арутюнов А. Г., Ильина К. В., Арутюнов Г. П., Колесникова Е. А., Пчелин В. В., Кулагина Н. П., Токмин Д. С., Тулякова Э. В. Морфофункциональные особенности диафрагмы у больных с хронической сердечной недостаточностью. Кардиология. 2019;59(1):12–21. DOI: 10.18087/cardio.2019.1.2625